双馈风力发电机低电压穿越研究

《双馈风力发电机低电压穿越研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第45卷第6期电力电子技术Vol.45，No.62011年6月PowerElectronicsJune2011双馈风力发电机低电压穿越研究吴雷，夏楠，赵小林，曹沛（江南大学，电气自动化研究所，江苏无锡214122）摘要：探讨了双馈风力发电机并网后对电力系统暂态稳定性的影响。针对双馈感应电机（DFIG）风力发电系统进行低电压穿越（LVRT）电路设计，在转子侧接1个主动式Crowbar电路，在网侧加入能量存储装置。经过Matlab的仿真和DSZ-1实验平台的实验，说明该系统具有良好的低电压穿越能力。关键词：风力发电机；低电压穿越；能量存储中图分类号：TM614文献

2、标识码：A文章编号：1000-100X（2011）06-0020-03ResearchontheLowVoltageRideThroughofDFIGforWindGeneratingWULei，XIANan，ZHAOXiao-lin，CAOPei（JiangnanUniversity，Wuxi214122，China）Abstract：Thisarticlediscussesthetransientstabilityofpowersystemafterinterconnectionofdoublefedinductiongenerator（DFIG）.Acc

3、ordingtotheDFIGwindpowersystemforlowvoltageacrossthecircuitdesign，theactiveCrow-barandenergystoragedeviceareaddedintothesystem.ThroughMatlab/SimulationandexperimentonplatformofDSZ-1，itshowsthatthesystemhasagoodabilityoflowvoltageridethrough.Keywords：windgeneration；lowvoltageridethro

4、ugh；energystory1引言2工作原理中国具有丰富的风能资源，在国家新能源政发电机转子电阻很小，在电网故障前，双馈发策的鼓励下，风电装机容量在电力系统中所占的电机稳态运行的情况下，忽略转子电阻的影响，且比例越来越多。提高并网能力成为我国充分利用持续时间非常短，分析时，可假设暂态过程中转速风力资源所面临的首要问题之一，这就对电网的不变。稳态运行时，其磁链表达式为：稳定性提出了较高要求，其中LVRT能力就是重Ψs=Lsis+Lmir，Ψr=Lmis+Lrir（1）要一项指标。式中：is，ir，Ψs，Ψr分别为定、转子电流和磁链；Ls，Lr分别双馈变速发电机

5、组可依靠机组本身实现为定、转子电感；Lm为电机励磁电感。[1]，在外部系统故障引起风电机组电压由式（1）可得定、转子电流表达式为：LVRT功能跌落时，风电场仍能维持运行，因此完全满足风电!is=Ψs-Lm·Ψr#L-L2/LLL-L2/Lsmrrsmr并网标准对风电机组LVRT能力的要求。电网电"（2）压骤降会引起双馈发电机定子绕组电流的骤降，#ir=Ψr-Lm·Ψs22$Lr-Lm/LsLsLs-Lm/Ls该电流也会涌入转子回路和交流变频器，致使电根据双馈电机的电感特性，在故障前后，定子流侧母线电压升高，机侧变流器的电流及有功、无转子的变化是持续的。当系统发

6、生短路故障时，双功功率都会发生振荡，同时引起转子回路产生过馈电机定子电流增加，定子电压和磁通突降，在转电压、过电流，导致变换器和转子绕组损坏。子侧产生大电流，其幅值可达额定电流值的3倍。在此分析了LVRT系统的工作原理，介绍了若不能有效地抑制此暂态电流，则与转子相连的实现双馈风力发电机低电压穿越的方法，最后分变流器就会因过电流而退出运行，从而使风力发别进行了仿真和实验分析，说明系统已具有一定电机无法控制励磁电流而失去对电磁转矩的控的LVRT能力。制，风力发电机的转速会在短时间内快速增大，当转速达到一定极限值时，风力发电机组就会退出运行，从而对电网的稳定运行产生

7、不利影响[2]定稿日期：2010-12-31。因作者简介：吴雷（1962-），男，江苏无锡人，副教授，研究此，可在转子侧电路中增加1个主动式Crowbar方向为感应加热电源、新能源发电与控制技术。电路，如图1所示，用来限制转子过电流和直流过20双馈风力发电机低电压穿越研究电压，防止转子侧变流器的损坏，实现风力发电机[3]变换器与大电容组成，如图2所示。非隔离双DC组的LVRT。向DC/DC变换器用于调节网侧与电容能量存储系统间能量流动[4-5]，并且放宽对电容器电压级别的要求。变换器工作状态为：①VT1工作，VT2关断时，变换器工作在降压状态，能量从左往右流动

8、；②VT1关断，VT2工作时，变换器工